为了研究简便，假设球磨机筒体内只装一个钢球，将球当作一个质点来研究，而且球与筒壁之间无滑动。在此假设条件下，作用在钢球上的力就只有法向分力N和离心力C。由于离心力的作用使钢球提升到一定高度，到达A点时，C≤N，钢球作抛物线轨迹下落。A点称为脱离点，回转半径OA与垂直轴线所夹的角α称为脱离角。如果磨机的转速增加，钢球开始抛落的点也就提高。当磨机的转速 增加到某一数值nc ,离心力大于钢球的质量，钢球上升至磨机顶点Z不再下落而发生离心运转。由此可见，离心运转的临界条件是：C≥G。

由此，使钢球离心化所需的临界转速 ，决定于球心到磨机中心的距离。较外层球距磨机中心较远，使它发生离心运转志需的转速较低；较内层球距磨机中心较近，使它离心化的转速较高。如果内磨机内半径用公式计算的结果作为磨机的转速 ，尽管较外层球已经开始离心运转，但其他层球仍然能够抛落，仍然可以磨碎矿石。只有磨机转速**上述计算转速很多时，全部球层才会离心化，从而使有用功减少，故磨机的临界转速实际上是使较外层球也不会发生离心运转的筒体较高转速（r/min）.

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